2018_2019学年高中化学第1章第2节第2课时核外电子排布与元素周期表、原子半径课件鲁科版选修3.pptx

第1章第2节原子结构与元素周期表,第2课时核外电子排布与元素周期表、原子半径,1.了解核外电子的排布规律与元素周期表中周期、族划分的关系。2.了解核外电子排布与原子半径周期性变化的关系，能用原子结构的知识解释其周期性变化的原因。,目标导航,基础知识导学,重点难点探究,随堂达标检测,栏目索引,1.原子核外电子排布与周期的划分(1)鲍林近似能级图能量相近的原子轨道属于；相邻能级组之间的能量差较，同一能级组内能级之间的能量差较。,一、核外电子排布与元素周期表,基础知识导学,答案,同一能级组,大,小,答案,(2)周期与能级组的关系,2,2,8,8,8,8,18,18,18,18,32,32,答案,(3)周期与核外电子排布的本质联系元素周期表的七个周期分别对应个能级组。周期数。一个周期所包含的元素种类数对应能级组最多容纳的电子数。2.原子核外电子排布与族的划分(1)族的划分依据：族的划分与原子的和密切相关。(2)特点：一般来说，同族元素的价电子数目。,7,电子层数,价电子数,价电子排布,相同,答案,(3)规律：,ns12,ns2np1-5,价电子数(最外层电子数),稀有气体元素价电子排布：(He除外)。,ns2np6,答案,(n-1)d110ns12,ns,8、9、10,答案,议一议,1.哪些族元素的族序数等于价电子数？,答案主族及BB族的族序数价电子数。,2.试分析原子序数为21的元素Sc位于哪一周期，哪一族？,答案基态Sc原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2，价电子排布式为3d14s2，根据最外层主量子数电子层数周期数，副族序数价电子数，可知Sc位于第4周期B族。,3.稀有气体元素原子具有特殊稳定性的原因是什么？,答案稀有气体原子最外层为全充满电子的结构是稀有气体元素原子具有特殊稳定性的内在原因。,二、核外电子排布与原子半径,答案,1.影响因素,越大,越大,越大,越小,答案,2.变化规律,增大,小于,小于,减小,减小,(n1)d,相当,议一议,1.电子层数越多，原子半径越大吗？,答案不一定。如锂原子半径大于氯原子半径。,2.举例说明电子层结构相同的微粒，其微粒半径大小的比较有什么规律？,答案电子层结构相同的微粒，核电荷数越大，原子核对电子的引力越大，其微粒半径越小。例如：r(N3)r(O2)r(F)r(Na)r(Mg2)r(Al3)。,返回,答案,一、核外电子排布与元素周期表,重点难点探究,1.原子核外电子排布与周期的划分(1)周期序数电子层数最外层电子所在轨道的主量子数。(2)周期元素数目相应能级组最多容纳的电子数。2.原子核外电子排布与族的划分族序数由该元素原子的价电子数决定。(1)主族(AA)的族序数价电子数原子最外层电子数。(2)0族：原子最外层电子数等于8或2。(3)B、B族：族序数原子最外层电子数。,(4)BB族：族序数价电子数原子最外层ns电子数次外层(n1)d电子数最高正价。(5)族：原子最外层ns电子数次外层(n1)d电子数之和，分别为8、9、10。3.族序数与价电子排布(1)同主族元素原子的价电子排布完全相同。AA的价电子排布分别为ns1、ns2、ns2np1、ns2np2、ns2np3、ns2np4、ns2np5。(2)稀有气体的价电子排布式为1s2或ns2np6。(3)过渡元素同一纵行的价电子排布基本相同。,第4周期过渡元素的价电子排布为,4.原子核外电子排布与元素周期表的分区s区包含He和A、A两族元素，除氢、氦外，其余都是活泼的金属元素；p区包含AA和0族(He除外)元素，除氢、氦外，所有的非金属元素都在p区；,d区包含BB和族(镧系和锕系除外)全是金属元素；ds区包含B和B族，全是金属元素；f区包含镧系和锕系，全是金属元素。s区、d区、ds区的元素，它们的原子最外层电子数均不超过2个，只有p区的元素原子最外层电子数可为38个。,解析答案,例1某元素位于周期表中第4周期A族，则该元素的名称和价电子排布式均正确的是()A.砷，4s24p3B.溴，4s24p5C.磷，4s24p3D.锑，5s25p3,解析由于该元素为主族元素，价电子数主族序数，故价电子数为5，排除B项。又因周期数电子层数，排除D。由元素在周期表中的位置可知：元素的价电子排布式为4s24p3，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，为33号元素砷，故A项正确。,A,解题反思,根据元素在周期表中的位置可以直接书写元素的价电子排布式并推导其原子序数。,变式训练1问答下列问题：(1)某元素的原子序数为29，试回答：该基态原子的价电子排布式是_，核外电子有_个能级，有_个未成对电子。它属于第_周期_族。,解析答案,解析根据核外电子排布规律，该元素原子的核外电子排布式应为1s22s22p63s23p63d104s1，价电子排布式为3d104s1，所以有1个未成对电子，有7个能级。有四个电子层，所以为第4周期元素，价电子排布式为3d104s1，所以在B族。,3d104s1,7,1,4,B,(2)元素金(Au)处于周期表中的第6周期，与Cu同族，Au原子最外层电子排布式为_。,解析Cu原子核外有29个电子，其核外电子排布式为Ar3d104s1，Au与Cu同族，则Au原子的最外层电子排布式为5d106s1。,5d106s1,(3)某元素原子的电子排布式为Ar3d104s24p1，该元素处于元素周期表的第_周期_族。,解析该元素为主族元素，根据电子层周期序数，主族序数电子数，该元素位于第4周期A族。,4,A,解析答案,根据元素原子的电子排布式可以直接推断元素在周期表中的位置。,解题反思,二、微粒半径大小的比较,判断微粒半径大小的规律(1)同周期，从左到右，原子半径依次减小。(2)同主族，从上到下，原子或同价态离子半径均增大。(3)阳离子半径小于对应的原子半径，阴离子半径大于对应的原子半径，如r(Na)r(Cl)r(K)r(Ca2)。(5)不同价态的同种元素的离子，核外电子多的半径大，如r(Fe2)r(Fe3)，r(Cu)r(Cu2)。,(1)不同周期不同主族元素原子半径比较：找出其中一种元素的同主族元素作为参照进行比较，如比较P与F原子半径的大小，可引入N元素，可通过原子半径PNF比较。(2)对于离子的半径比较：要借助于电子层结构相同的离子半径和元素周期律进行判断。,关键提醒,解析答案,例2下列化合物中阴离子半径和阳离子半径之比最大的是()A.LiIB.NaBrC.KClD.CsF,解析碱金属离子半径：r(Li)r(Na)r(K)r(Cs)；卤素离子半径：r(F)r(Cl)DCB.原子序数dcbaC.离子半径C3DBA2D.单质的还原性ABDC,解析答案,解析aA2、bB、cC3、dD都是短周期元素的离子，电子层结构相同，其在周期表中的相对位置关系可表示为,因而四种元素的原子序数由大到小的顺序为abdc；元素原子半径的大小顺序为r(B)r(A)r(C)r(D)；电子层结构相同的离子，阴离子半径必大于阳离子半径，且带负电荷越多半径越大，阳离子带正电荷越多半径越小，故离子半径由大到小的顺序为r(C3)r(D)r(B)r(A2)。单质中同周期的A、B为金属，A原子序数大于B，故还原性应为BA；同周期非金属元素C、D，C的原子序数小于D，C的还原性应大于D。,答案C,返回,误认为同周期从左到右元素离子的半径逐渐减小。,易错警示,1.价电子排布式为5s25p1的元素，位于周期表中()A.第4周期第A族B.第5周期第A族C.第5周期第A族D.第4周期第A族,B,随堂达标检测,1,2,3,解析答案,4,5,解析电子层数周期数，价电子数主族元素的族序数，所以该元素位于第5周期第A族。,6,2.具有以下结构的原子，一定属于主族元素的是()A.最外层有一个电子的原子B.最外层电子排布式为ns2的原子C.最外层有3个未成对电子的原子D.次外层无未成对电子的原子,解析答案,1,2,3,4,5,6,解析在元素周期表中，凡s区、d区、ds区的元素，它们的原子最外层电子数均不超过2个，只有p区的元素原子最外层电子数可为38个，则最外层有一个电子的原子可能是A族、B族(如Cr：3d54s1)、B族(如Cu：3d104s1)元素的原子，不一定是主族元素，A不正确；最外层电子排布式为ns2的原子有He和A族、BB族、B族元素的原子，B不正确；原子最外层有3个未成对电子的元素，其原子最外层有5个电子，一定是主族元素，C正确；,1,2,3,4,5,6,解析答案,原子次外层无未成对电子的有：全部主族元素、0族元素、B和B族元素，D不正确。,1,2,3,4,5,6,答案C,3.具有下列电子层结构的原子，其对应的元素一定属于同一周期的是()A.两种元素原子的电子层上全部都是s电子B.3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上只有一个未成对电子的原子C.最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子D.原子核外的M层上的s、p能级上都填满了电子，而d轨道未排电子的两种原子,解析答案,1,2,3,4,5,6,解析元素原子的电子层上全部都是s电子，即1s1或1s2或1s22s1或1s22s2，对应的元素为H、He、Li、Be，它们可能属于第1周期或第2周期；3p能级上只有一个空轨道的原子即：1s22s22p63s23p2，是Si元素；3p能级上只有1个未成对电子的原子即：1s22s22p63s23p1或1s22s22p63s23p5，是Al元素或Cl元素，都属于第3周期。最外层电子排布为2s22p6的原子是Ne原子，属于第2周期元素；最外层电子排布为2s22p6的离子可能为O2、F、N3、Na、Mg2、Al3，不一定属于同一周期元素。原子核外M层上的s、p能级上都填满电子而d轨道未排电子的原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6或1s22s22p63s23p64s1或1s22s22p63s23p64s2，为Ar或K或Ca，不一定属于同一周期。,1,2,3,4,5,6,答案B,4.具有下列电子排布式的原子中，半径最大的是()A.1s22s22p63s23p5B.1s22s22p3C.1s22s22p2D.1s22s22p63s23p4,D,解析答案,解析由核外电子排布知识可知A为氯原子，B为氮原子，C为碳原子，D为硫原子。根据同周期从左到右原子半径逐渐减小，同主族原子半径由上到下逐渐增大，当最外层电子数目相差不大时，一般电子层数越多，原子半径越大，故原子半径最大的是硫原子。,1,2,3,4,5,6,5.已知某元素3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，该元素在周期表中的位置是()A.第3周期族B.第4周期B族C.第4周期族D.第4周期B族,C,解析由离子的电子排布式可推出原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，价电子排布式为3d64s2，因为排布在d、s轨道，所以为副族，因为共有8个价电子，所以为族。,解析答案,1,2,3,4,5,6,6.完成下列小题。(1)填表,1,2,3,4,5,6,解析答案,解析最后一个电子填充在s轨道，属于s区元素，为主族元素。族序数ns电子数，即为2，在第3周期第A族。最后一个电子填充在p轨道，属于p区元素，为主族元素。族序数nsnp电子数，即224，在第5周期第A族。最后一个电子填充在d轨道，且等于10，属于ds区元素，为副族元素。族序数ns电子数，即为1，在第4周期B族。,1,2,3,4,5,6,答案A3sA5pB4ds,(2)某元素原子共有3个价电子，其中一个价电子位于第3电子层d轨道，试回答：该元素核外电子排布式为_，价电子的轨道表示式为_。该元素的元素符号为_，在周期表中的位置为_，该元最高正化合价为_价。,1,2,3,4,5,6,解析答案,解析因E(4s)E(3d)，故3d上有一个电子时，4s上有2个电子，故其电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2，为21号金属元素Sc。,1s22s22p63s23p63d14s2或Ar3d14s2,Sc,第4周期B族,3,返回,(3)某元素M2的3d轨道上有5个电子，试推出：M原子的核外电子排布式为_。M原子的最外层和最高能级组中电子数分别为_、_。M元素在元素周期表中的位置为第_周期_族。,解析答案,1,2,3,4,5,